基于超细粉体材料的拟散式流化分级研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文超细粉体材料的拟散式流化分级研究姓名：孔庆娟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王立新20080614青岛科技大学研究生学位论文超细粉体材料的拟散式流化分级研究摘要在微细粒级粉体加工技术中，颗粒分级是得到合格粒度产品的关键步骤，现代工业对细粒度、窄级别提出了越来越高的要求。目前，各种干式分级技术都难以达到湿式分级的精度。本文根据湿式分级与散式流化的类似性，提出了拟散式流化的分级方式，通过强化颗粒分散和气体均布，提高干式分级的分级效率。依据气固两相流理论设计了拟散式流化分级装置，利用CFD软件对其

2、结构和操作参数进行了优化设计，通过实验研究获得了该装置的分级性能数据，得到了如下结果：(1)对新型布料装置内颗粒的各种受力进行分析比较，建立了颗粒团聚概率方程。理论计算表明气速为3m／s的气流产生的剪切应力能将干燥物料充分分散的概率为99．99％，保证了颗粒在分级区域中达到良好的分散，实现“拟散式"的目的。通过推导分级器内颗粒运动的理论公式，计算得到其结构的大致参数，为通过数值模拟确定其最终结构提供了几何模型。(2)利用FLUENT6．2对不同结构下的气相流场进行了模拟，优选了进气方式和整流内构件，使流场得到规整。在气相流场

3、模拟的基础上，用相问耦合的随机轨道模型预测了不同粒径颗粒的运动轨迹，并对布料装置进行了结构改进。(3)单级分级实验考察了表观气速、进料量对粒级分配效率和分级精度的影响，结果表明，分级精度随表观气速的增大和进料量的减小而提高，大气速下得到的粒级效率曲线中“鱼钩效应"有所改善。对于特定的分级任务，难以达到清晰切割，粗产品中仍含有大量细颗粒，仅靠单级分级装置无法实现精密分级。(4)实验进行了颗粒物料的循环分级，发现循环五次可将原料中1¨m颗粒的含量降低到一次分级的1／10。据此改进了实验设备，实验结果表明，随着分离时间的增加，粗产

4、品中细颗粒含量降低，“鱼钩"越来越小，分级精度得到提高。(5)拟合实验数据，得到了描述粒级效率的模型方程，对模型曲线和实验效率曲线作图并计算方差，可知模型与实验数据吻合较好。关键词：颗粒分级数值模拟拟散式流化气固两相流青岛科技大学研究生学位论文STUDYONQUASI—PARTICUIATEFI_』UIDIZAⅡONCLASSIFICATl0N0FULTRA—FINEPOWDERⅣU汀ERIALABSTRACTPanideClassificationisusu2Lllyusedtoobtainqualifiedpowderp

5、roduct缱crmillpf0Cess．ModemiIldust巧demandmoreaJldmoreforfiIlepanidesizeandna仃0ws娩edistribution．Uptodate，thegas-solidClassificationteIchIlologiesarehardtoreachaccuracystandard0fliquid-soliddassification．Baseoncharactersofliquid-soliddassification，aquaSi-particulatenu

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